內 的 碳 14 與 大氣 之間 就 會 維持 著 不斷 交換 與 平衡 的 狀態 但是 動植物 一但 死亡 這 一 個 交換 過程 就 停止 了 接著 __UNDEF__ 每 經過 5730年 生物體 內 的 碳 14 的 數量 就 衰減 一半 再 經過 5730年 碳 14 又 衰減 一半 並且 會 隨著 時間 流逝 數量 越來越 少 科學家 就 透過 檢測 骨骸 或 古木 殘餘 碳 14 的 含量 得到 生物體 的 死亡 年代 而 做 絕對 定年 因為 考古 發掘 這些 小 的 基礎 資料 都 要 處理 這 個 是 一 個 非常 好像 看起來 很 奇怪 的 動作 她 在 幹什麼 她 拿 著 這 個 包 著 錫箔紙 的 刀子 和 夾子 是 在 夾 土壤 裡 挖回來 的 木炭 那 想要 把 木炭 和 土 分離 但是 她 又 非常 小心 你 看 她 帶 著 口罩 然後 手 不 敢 摸 它 也 不 敢 戴 有機物 的 手套 然後 是 懸空 在 處理 它 其實 很 簡單 的 一 個 理由 就 是 碳 14 的 年代 測定 是 用 有機物 測定 的 我們 不 希望 把 現代 的 有機物 混進去 想要 測定 的 木炭 所以 慢慢 一點一滴 把 它 挑出來 這 一 塊 木炭 就 是 從 考古 遺址 中 出土 的 我們 現在 要 到 台大 地質系 劉聰桂 老師 的 實驗室 請 他 用 碳 14 來 定年 看看 這 一 塊 木炭 的 年紀 有 多少 劉 教授 __UNDEF__ 你 可不可以 為 我們 簡單 談 一下 碳 十四來 定年 的 廣泛 運用 的 原因 還 有 它 的 限制 碳 普遍 存在 各 種 材料 裡面 所以 在 各 個 領域 像 考古學 __UNDEF__ 地質學 甚至 生物學 __UNDEF__ 海洋 學 甚至 氣象 都 有 __UNDEF__ 無所不在 生物 也 有 __UNDEF__ 無機物 也 有 甚至 海水 __UNDEF__ 地下水 它 都 有 __UNDEF__ 裡面 都 有 溶解碳 所以 這些 它 的 廣泛性 就 很 大 因為 碳 14 它 的 在 自然界 的 含量 也 算 很少 它 的 半衰期 五千七百多 年 差不多 經過 十 個 半衰期 它 現在 的 量 __UNDEF__ 原有 的 量 就 只 剩下 差不多 一千分之一 它 原來 已經 很少 的 量 又 經過 十 個 半衰期 也 差不多 就是說 五六萬 年 它 的 量 更 低 低 到 我們 差不多 就 以 目前 的 儀器 設備 的話 大概 就 測 不 到 了 所以 它 的 限制 __UNDEF__ 也就是說 __UNDEF__ 它 最多 能夠 測 的 最 老 的 年代 大概 就 是 五萬多 年 六萬 年 這 一帶 所以 這 是 它 的 很 大 的 限制 碳 14 雖 是 目前 最 常用 的 定年法 但是 五六萬 年 之內 大自然 的 碳 14 並非 是 恆量 的 某 個 時期 會 多一點 或是 少一點 使得 測到 的 碳 14 含量 會 有出入 久遠 的 年代值 也 會 跟著 出現 誤差 這 個 時後 就 要 設法 用 其他 定年法 來 校正 最 常 用到 的 就 是 「 樹輪 定年 」 專門 研究 樹輪 定年 的 詹明勳 博士 經常 自 野外 取得 樹芯 細心 的 保存 再 回到 實驗室 做成 樣本 經過 泡 水 和 甲醇 將 有機 或是 無機 的 成分 釋出 拍 Ｘ光 就 不會 造成 陰影 樹蕊 放 在 枕木 上 做成 樣本 之後 就 進入 Ｘ光機 拍照 將 樹影 圖檔 輸入 電腦 依照 每 一 年 年輪 的 密度 高低 製成 曲線 檔案 就 能 對照 國際 樹木 年輪 資料庫 做 樹輪 的 分析 和 定年 從 劉 老師 那邊 得到 就 是 台北 盆地 牛樟 的 這 種 沉積 的 古木 那 根據 劉 老師 他 所 做 的 碳 14 定年 大約 是 在 五千 年 前 前後期 那麼 要 正確 的 知道 這 個 部分 它 的 牛樟 生長 的 年代 我 想 可以 從 我們 國際 樹木 年輪 資料庫 裡面 他們 各 國 所 提供 的 這 個 長 的 這 個 樹木 的 年表 那麼 來 做 一 個 主要 的 參考 的 校對 年表 於是 __UNDEF__ 詹 博士 將 牛樟 古木 的 樹輪 資料 也 輸入 了 電腦 和 國際 樹木 年輪 資料庫 裡 做 一 番 比對 我 從 國際 樹輪 資料庫 裡面 找到 像 東亞 地區 __UNDEF__ 中國 大陸 __UNDEF__ 日本 或是 美國 比較 長 的 這 個 年表 再 來 跟 我們 所 做出來 牛樟 的 年表 那 進一步 做 交互 定年 紅色 這 條 線 的 部分 是 我 從 幾 個 地區 所 找到 的 這 個 標準化 的 這 個 國際 樹輪 資料庫 的 這 個 年表 來 跟 現在 看到 黑色 的 牛樟 我們 所 做 的 這 個 年表 來 做 交互 的 定年 從 這 個 年表 的 片段 最 符合 的 部分 大概 是 在 四千七百多 年 的 時候 這 一 段 最 符合 那麼 透過 這 個 方法 可以 進一步 輔助 跟 碳 14 定年 這 個 方法 上 的 應用 透過 樹輪 定年 的 校正 牛樟 古木 的 年齡 從 大約 五千 年 得到 更 精確 的 四千七百 年 這 番 校正 的 結果 對 考古學家 去 比對 或 推算 古遠 的 文化層 年代 有 更 精確 的 幫助 整 個 史前 歷史 的 排序 也 能夠 得到 釐清 因此 在 考古 遺址 要是 找到 史前 人類 居住 的 柱狀 建築 殘留 的 坑洞 洞 中 的 木屑 或是 坑洞 附近 留存 的 古木 都 會 成為 更 精確 定年 的 利器 考古 結果 的 一切 都 歸結到 「 人 」 誰 是 這些 器物 這些 遺址 的 主人 他們 長 得 怎樣 又 是 如何 生活 呢 都 是 考古學家 一 個 鏟子 一 個 鏟子 往 下 挖掘 時 想要 知道 的 問題 這 一 把 泥土 在 我們 眼 中 看來 可是 再 平常 也 不過 了 不過 在 考古學家 的 眼 中 它 可是 希奇古怪 的 東西 為什麼 呢 因為 從 這 個 地方 所 挖出來 的 譬如 這 一 個 陶片 它 可以 告訴 我們 這 個 陶片 在 這 個 土地 中間 幾百 年 甚至 幾千 年 以前 的 故事 它 也 可以 告訴 我們 這 一 個 陶片 的 主人 當時 的 生活 型態 它 真的 是 有 非常 重要 的 意義 和 故事 的 陶器 __UNDEF__ 是 考古學家 最愛 的 器具 因為 它 能夠 解析出 許多 史前 生活 的 謎題 台灣 史前 文化 中 最早 使用 彩繪 陶器 的 早期 人類 是 七千 年 前 大坌坑 文化 的 居民 他們 與 中國 大陸 的 仰韶 文化 同 時期 後來 隨著 漫長 時間 的 演化 陸續 有 細 繩紋陶 文化 以及 黑陶 文化 的 發生 考古學家 能 以 陶器 來 判斷 和 理解 史前 人類 的 生活 狀況 劉 教授 這些 罐子 是 做 什麼 用 的 你 又 怎麼 知道 它們 是 為什麼 做 這 種 用途 呢 像 這樣 的 圓底 的 東西 這 個 底部 圓 或 帶 一點 平 讓 它 站 著 的 東西 __UNDEF__ 通常 是 裝 東西 的 就是 它 裝 了 液體 啦 或者 是 裝 這 個 其他 的 像 它 有時候 穀物 裝 在 裡面 這 是 容器 那 像 這 一 件 就 全部 都 是 圓 的 底部 整 個 底部 都 是 渾圓 的 這 個 應該 是 要 反過來 放 的 倒過來 這樣 放 的 但是 呢 假如 說 我們 看 它 的 底部 它 底部 是 圓 的 而且 上面 還 有 火燒 的 痕跡 就 是 這 個 黑 的 對 __UNDEF__ 基本 上 呢 它 通常 是 煮 東西 用 的 鍋子 啦 __UNDEF__ 我們 煮飯鍋 之類 的 東西 或 煮 湯 啦 或者 是 把 所有 東西 都 塞進去 煮 有時候 是 煮水 因為 他 要 燙 貝殼 來 吃 他們 吃 貝殼 的 方式 在 這 個 文化 的 人 往往 是 把 它 熱水 __UNDEF__ 然後 丟進去 然後 煮開 了 __UNDEF__ 張開 就 吃 所以 貝殼 的 殼 都 非常 完整 啊 __UNDEF__ 我們 有時 會 想到 這 個 陶器 真的 是 這 群 人 做 的 呢 還是 會 像 我們 現在 會 買 一 組 瓷器 回來 他們 有 沒 有 這樣 的 行為 所以 這 個 時候 我們 就 會 很 想 知道 它 陶器 的 成分 是 什麼 科學家 能 借用 拉曼 光譜 來 解析出 陶器 背後 的 故事 拉曼 光譜 的 測定 不必 破壞 考古 遺址 出土 的 文物 就 能 進行 礦物 成份 分析 瞭解 古物 原料 的 性質 __UNDEF__ 來源 __UNDEF__ 燒製 的 溫度 和 大氣 狀況 將 一 束 紅色 的 雷射光 打 在 化石 的 樣本 上 受到 這 股 外力 激發 樣本 分子 中 的 原子 產生 振動 並且 釋放出 能量 這些 振動 所 釋放出來 的 能量 因為 礦物 的 組成 元素 和 各 元素 間 的 相互 作用 而 不同 因此 產生 了 不同 的 拉曼 光譜 利用 拉曼光譜 峰值 我們 可以 測定出 化石 是 由 哪些 礦物 所 組成 的 這 是 西寮 的 陶片 這 個 是 陶片 大概 是 在 目鏡 十 倍 底下 大概 是 一百多 倍 現在 把 它 換成 是 五十 倍 譬如說 像 這 個 的話 它 就 是 一 個 石英 的 一 個 非常 標準 的 大概 在 466 左右 的 這樣 的 一 個 很 標準 的 一 個 圖譜 就 在 這 個 地方 當然 在 這 個 時候 203 這 個 大概 是 128 左右 有 幾 個 這樣 的 圖譜 出現 科學家 將 結果 和 當地 地質 的 岩礦 比較 確定 是 取材 自 當地 含有 石英 的 土 做成 的 如果 陶片 測到 氧化鋁 的 成份 就 表示 是 在 高溫 的 環境 下 燒陶 的 溫度 通常 在 攝氏 八百五十 度 以上 也 意味 這 個 族群 比起 前人 有 更 好 的 燒陶 技術 陶器 是 考古家 的 最愛 啦 是 __UNDEF__ 把 過去 人 的 生活 就 重新 活靈活現 的 用 科學 的 證據 來 描述 物 對 一 個 考古家 來 講 是 你 首先 看到 的 東西 可以 考古家 最 想 知道 的 不 是 物 的 本體 而是 物 背後 的 那 個 人 也 就 是 那 群 人 的 日常 生活 到底 是 什麼 它 絕對 不 是 只 是 一 個 罐子 埋 在 地層 裡面 對 考古家 來 講 它 眼睛 看到 它 的 時候 把 科學 的 方法 加上去 把 時間 層次 疊上去 他 告訴 我們 是 過去 某 一 個 時段 在 某 哪 個 環境 裡面 生活 的 人 他 帶 著 的 生活 用品 重演 了 一 段 失去 的 文化 這 個 是 考古學家 比較 有趣 的 絕對 不 是 一 個 只有 標本 在 有趣 而是 用 標本 的 人 在 有趣 從 這 件 非常 小小 的 東西 我們 可以 把 整 個 的 文化 一 步 一 步 透過 科學 的 方法 和 推理 重建 起來 真是 令 人 難以 想像 那 當然 要不然 考古家 的 生活 就 沒有 那麼 有趣 了 從 科學 方法 得到 的 結果 就 像是 人 身 上 的 印記 一樣 替 所有 的 推測 找到 了